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關(guān)于完善我國工業(yè)源VOCs控制標(biāo)準的對策建議
揮發(fā)性有機化合物(VOCs)排放涉及眾多行業(yè)，且以無組織排放為主，我國對VOCs污染控制相對滯后，配套污染控制標(biāo)準體系不完善。選擇早開展VOCs治理工作的美國進行研究，分析其污染控制標(biāo)準體系并總結(jié)了主要特點;同時梳理我國目前廢氣污染物控制標(biāo)準體系現(xiàn)狀，分析了其特點和主要問題，提出對石化化工企業(yè)污染源進行歸類解析的思路，通過分析不同污染源的主要特點研究污染源的控制方式。在此基礎(chǔ)上，提出完善我國工業(yè)源VOCs控制標(biāo)準體系頂層設(shè)計的建議，為我國VOCs污染控制管理提供參考。
近年來，揮發(fā)性有機污染物(VOCs)日益受到社會的關(guān)注，有效控制VOCs已成為現(xiàn)階段我國大氣環(huán)境治理領(lǐng)域中的熱點問題。VOCs以無組織排放為主，而我國從目標(biāo)控制入手的傳統(tǒng)污染物排放管理理念已不能滿足當(dāng)前VOCs排放控制管理的需要。因此，研究分析國外發(fā)達國家污染控制標(biāo)準，對完善我國環(huán)境標(biāo)準體系具有重要的借鑒意義。
我國工業(yè)源VOCs控制標(biāo)準體系概況
迄今為止，我國已建立了一套較為完善的大氣污染物排放標(biāo)準體系，但這套標(biāo)準體系的主要特點是通過在末端環(huán)節(jié)限制污染物的排放濃度和速率來控制污染物排放，并不適用于以無組織排放為主的VOCs。
現(xiàn)行標(biāo)準體系框架
目前，我國的大氣污染物排放標(biāo)準主要可分為國家標(biāo)準和地方標(biāo)準，國家標(biāo)準又分為跨行業(yè)綜合性排放標(biāo)準和行業(yè)性排放標(biāo)準。綜合性排放標(biāo)準和行業(yè)性排放標(biāo)準不交叉執(zhí)行，即:有行業(yè)性排放標(biāo)準的執(zhí)行行業(yè)性排放標(biāo)準，沒有行業(yè)性排放標(biāo)準的執(zhí)行綜合性排放標(biāo)準。其中，涉及VOCs的綜合性排放標(biāo)準主要有《大氣污染物綜合排放標(biāo)準》(GB16297-1996)和《惡臭污染物排放標(biāo)準》(GB14554-93)2項標(biāo)準;行業(yè)性排放標(biāo)準主要有《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(試行)》(GB18483-2001)、《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準》(GB20950-2007)等10余項標(biāo)準。此外，近年來地方也相繼出臺了一些涉及VOCs污染控制的地方排放標(biāo)準，例如北京市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準》(DB11501-2007)和北京市《煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準》(DB11447-2007)等。
現(xiàn)行標(biāo)準特點及問題
我國現(xiàn)行涉及VOCs的控制標(biāo)準的大特點是通過末端控制限制污染物排放。對于有組織排放的污染源，通過規(guī)定綜合性指標(biāo)和特征污染物排放濃度限值、排放速率來限制污染物的排放;對于無組織排放污染源，大部分標(biāo)準是通過設(shè)定廠界無組織排放限值進行控制，只有少數(shù)標(biāo)準，如《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準》(GB20950-2007)和《加油站大氣污染物排放標(biāo)準》(GB20952-2007)等，從設(shè)計、運行操作、泄漏控制等方面提出要求。這樣的控制標(biāo)準難以滿足有效控制VOCs排放的需要。
，末端控制的思路不適宜管理無組織排放的VOCs。我國污染物排放管理的傳統(tǒng)理念是重“排放限值”、輕“源頭控制”和“過程管理”，制定的污染物排放標(biāo)準體系主要是從目標(biāo)控制入手，即:規(guī)定有組織排放污染物的排放濃度和排放速率，規(guī)定無組織排放污染物的廠界濃度。這種傳統(tǒng)的污染控制管理方式，對于管理傳統(tǒng)的SO2、NOx等以有組織排放為主的污染物具有一定積極作用，但是難以在現(xiàn)階段有效控制以無組織排放為主的VOCs。而且，一些工廠受地形、設(shè)備、構(gòu)筑物以及廠區(qū)熱島效應(yīng)的影響，通常無組織排放污染物大落地濃度可能會在廠界外一定距離出現(xiàn)，依靠現(xiàn)有的廠界標(biāo)準難以有效控制企業(yè)的污染物排放。
第二，標(biāo)準覆蓋不全面。美國統(tǒng)計的VOCs種類數(shù)量達上千種，而我國《大氣污染物綜合排放標(biāo)準》(GB16297—1996)和《惡臭污染物排放標(biāo)準》(GB14554—93)僅規(guī)定了近20類VOCs物質(zhì)，遠不能滿足VOCs污染控制的要求。而行業(yè)標(biāo)準覆蓋也無法滿足需要。例如，石化化工行業(yè)生產(chǎn)工序多樣、行業(yè)劃分復(fù)雜，生產(chǎn)的化工產(chǎn)品種類達4萬多種，2011年全國主要化學(xué)品生產(chǎn)總量達4.18億噸，僅靠幾項行業(yè)標(biāo)準難以體現(xiàn)石化化工行業(yè)產(chǎn)品品種、生產(chǎn)工藝、行業(yè)劃分的多樣性和交聯(lián)性。
第三，不利于精細化管理的推進。精細化管理是對各種污染物的產(chǎn)生和排放環(huán)節(jié)進行有針對性的確定的污染控制手段，有利于從源頭控制污染物的產(chǎn)生。而現(xiàn)有“末端控制”的標(biāo)準體系難以實現(xiàn)“一企業(yè)一辦法”的精細化管理模式，不利于排污許可證制度的有效開展，難以達到提出的“建立和完善嚴格監(jiān)管所有污染物排放的環(huán)境保護管理制度”的要求。
美國工業(yè)源VOCs控制標(biāo)準體系簡介
作為較早開展VOCs污染控制的國家，美國在總結(jié)數(shù)十年污染治理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，目前已經(jīng)建立起一套行之有效的VOCs大氣污染物控制標(biāo)準體系。許多國家和地區(qū)的VOCs控制標(biāo)準均借鑒了美國控制標(biāo)準的制定經(jīng)驗。在美國大氣污染物排放標(biāo)準體系中，關(guān)于VOCs的排放控制涉及諸多行業(yè)，如煉油、石化、精細化工、油品儲運、制藥、表面涂裝、出版印刷、鑄造、服裝干洗等，均分別制定了相關(guān)排放標(biāo)準。對于涉及VOCs的不同排放環(huán)節(jié)，如工藝排氣、設(shè)備泄漏、廢水揮發(fā)、儲罐、裝載操作等，美國也分別規(guī)定了排放標(biāo)準。通過不斷完善控制手段，經(jīng)過幾十年的治理，美國人為源VOCs排放量由1970年的3466萬噸下降到2012年的1783萬噸。
標(biāo)準體系分類
美國大氣污染物排放標(biāo)準屬于法律的組成部分，主要體現(xiàn)在《清潔空氣法》(CAA)和《美國聯(lián)邦法規(guī)》(CFR)中。工業(yè)源控制標(biāo)準主要將大氣污染物分為常規(guī)污染物和有毒有害污染物兩類，并結(jié)合現(xiàn)有排放源和新建排放源的分類進行分層級控制。上述兩類標(biāo)準均涉及VOCs物質(zhì)的污染控制。
美國將全國不同區(qū)域分為達標(biāo)地區(qū)和未達標(biāo)地區(qū)。達標(biāo)地區(qū)的新建污染源采用可得的控制技術(shù)(BACT);未達標(biāo)地區(qū)的新建污染源采用低可得排放率(LAER);對于所有現(xiàn)有排放源，則統(tǒng)一采用合理可得的控制技術(shù)（RACT);對于有毒有害污染物主要污染源，要求采用大可得控制技術(shù)(MACT);對于有毒有害污染物小污染源，要求采用一般可達控制標(biāo)準(GACT)。
基于污染控制技術(shù)制定的嚴格程度，美國環(huán)境保護局(EPA)統(tǒng)一制定了常規(guī)污染物中的《新建污染源實施標(biāo)準》(NSPS)和《有毒有害大氣污染物國家排放標(biāo)準》(NESHAP)。對于常規(guī)污染物中現(xiàn)有排放源的控制分為兩種，其中非污染物直接由各州制定控制計劃;污染物則由美國環(huán)境保護署(EPA)公布排放指南，各州據(jù)此制定控制計劃。
基于技術(shù)原則考慮，新建污染源實施標(biāo)準和有毒有害大氣污染物排放標(biāo)準以源頭控制、過程控制及末端治理技術(shù)控制為基礎(chǔ)進行制定，按照行業(yè)和污染源的不同分為100多項。標(biāo)準可分為行業(yè)標(biāo)準和通用標(biāo)準，其中行業(yè)標(biāo)準重點對重污染、高排放、集中度高的行業(yè)提出較為詳細的要求;通用標(biāo)準主要控制重點過程環(huán)節(jié)，根據(jù)各行業(yè)特點，分別對焚燒爐、儲罐、廢水處理、裝卸等過程環(huán)節(jié)提出具體要求。
標(biāo)準主要內(nèi)容
美國大氣污染物排放標(biāo)準內(nèi)容具體，具有較強的操作性。無論是新建污染源實施標(biāo)準還是有毒有害污染物排放標(biāo)準，一般包括以下幾方面內(nèi)容。
適用范圍：指明標(biāo)準管轄范圍，即哪些設(shè)施要執(zhí)行該標(biāo)準;
相關(guān)定義：對標(biāo)準中涉及的名詞術(shù)語的解釋說明;
標(biāo)準要求：文件的核心內(nèi)容，分為排放限值標(biāo)準和運行操作標(biāo)準兩種形式，無論是哪種形式都具有同樣的法律約束力;
監(jiān)測要求：大部分標(biāo)準都對污染源連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的安裝、維護、運行做出詳細規(guī)定，并要求任何監(jiān)測系統(tǒng)若中斷或發(fā)生故障應(yīng)立即進行修理或校正;
達標(biāo)測試方法：為判斷污染源排放的污染物是否符合標(biāo)準要求，每項排放標(biāo)準都規(guī)定了進行達標(biāo)測試的具體方法、程序和期限;
報告和記錄要求：規(guī)定企業(yè)建立污染臺賬的形式和內(nèi)容，以及企業(yè)向管理部門報告的時間、形式和內(nèi)容;
權(quán)力規(guī)定：規(guī)定了國家和地方在標(biāo)準執(zhí)行過程中的權(quán)力。
標(biāo)準特點分析
美國大氣污染物排放標(biāo)準體系較為系統(tǒng)，針對性較強，既考慮了通用環(huán)節(jié)的共性特點，又考慮了各個行業(yè)的特殊情況，標(biāo)準內(nèi)容體現(xiàn)了從源頭、過程和末端環(huán)節(jié)對污染物的全面控制，主要具有以下特點:
一是將常規(guī)污染物和有毒有害大氣污染物區(qū)別對待。常規(guī)污染物的新源由EPA統(tǒng)一制定標(biāo)準，現(xiàn)源則由各州分別制定標(biāo)準;有毒有害大氣污染物不分新源和現(xiàn)源，統(tǒng)一由EPA制定標(biāo)準。
二者的排放標(biāo)準均體現(xiàn)出新源嚴于現(xiàn)源的思想。二是針對行業(yè)或污染源的特點制定標(biāo)準。美國以技術(shù)為依據(jù)，根據(jù)各行業(yè)和各類污染源的具體特點，分別制定了詳細的標(biāo)準，規(guī)定了適用范圍、相關(guān)名詞定義、標(biāo)準控制要求、監(jiān)測要求、記錄和報告要求等，保證了相關(guān)標(biāo)準具有針對性和科學(xué)性。
三是包含排放限值標(biāo)準和運行操作標(biāo)準兩種控制形式。大多數(shù)行業(yè)標(biāo)準均根據(jù)行業(yè)特點對物質(zhì)的排放濃度或強度進行了規(guī)定;對于有組織排放和難以監(jiān)測的無組織排放，則通過設(shè)計、設(shè)備、操作或運行等方面，從原料選用、廠址選擇、儲罐選型、末端治理技術(shù)等角度進行控制。
四是針對生產(chǎn)過程可能涉及的污染物進行管理，包括SO2、顆粒物、VOCs等。在現(xiàn)有科學(xué)理論、監(jiān)測技術(shù)和污染防治技術(shù)的基礎(chǔ)上，可基本滿足對污染物的控制要求。
五是重視建立污染物控制記錄。美國的各類標(biāo)準均要求企業(yè)針對環(huán)保設(shè)施的運行、污染物排放、日常檢查和維護建立臺賬，并對需要記錄的內(nèi)容和形式做出了明確規(guī)定，同時還要求企業(yè)定期向環(huán)境管理部門報告相關(guān)情況。
工業(yè)污染源歸類解析方法
從生產(chǎn)工況上，可將工業(yè)VOCs排放源分為正常排放、非正常排放、事故排放3大類;從排放形式上，可以分為有組織排放和無組織排放兩大類。
在上述分類的基礎(chǔ)上，借鑒美國標(biāo)準體系中對污染源的分類方法，可根據(jù)VOCs的產(chǎn)生排放特點，利用歸類解析思路對污染源進行歸類，將其大致分為11種(事故排放暫不考慮)，基本涵蓋了工業(yè)生產(chǎn)、儲運過程中各種VOCs的排放過程。具體分類情況如表1所示。
其中，熱、冷供給設(shè)施燃燒煙氣排放主要是指鍋爐、加熱爐等燃燒燃料產(chǎn)生的排放，其VOCs排放主要受燃燒條件與燃料性質(zhì)等因素影響;工藝尾氣排放和工藝廢氣釋放主要指石化化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的工藝廢氣，分為有組織排放和無組織排放兩種，其VOCs排放主要受生產(chǎn)工藝過程的操作形式、工藝條件、物料性質(zhì)等因素影響;生產(chǎn)設(shè)備機泵、閥門、法蘭等動、靜密封處泄漏是指工藝裝置的壓縮機、泵、閥門、法蘭等動、靜密封點物料泄漏產(chǎn)生的排放，主要受物料性質(zhì)、密封點性質(zhì)、維護管理水平等因素影響;原料、半成品、產(chǎn)品儲存及調(diào)和過程排放是指有機液體儲罐大小呼吸排放的VOCs，主要受物料性質(zhì)、物料周轉(zhuǎn)量、儲罐結(jié)構(gòu)、儲存溫度、環(huán)境條件等因素影響;原料、產(chǎn)品裝卸過程逸散是指液體有機產(chǎn)品裝車、裝船等過程有揮發(fā)性有機物逸散，主要受物料性質(zhì)、物料周轉(zhuǎn)量、裝載方式等因素影響;廢水集輸、儲存、處理處置過程排放是指廢水集輸、儲存和處理系統(tǒng)會通過蒸發(fā)和氣提方式逸散VOCs，主要受廢水性質(zhì)、廢水溫度、氣候條件、廢水處理方式等因素影響;采樣過程泄漏、采樣管線內(nèi)物料置換和置換出物料收集儲存過程中排放的VOCs，主要受置換物料性質(zhì)、置換量及收集和處理方式等因素影響;冷卻塔、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)泄漏是指在循環(huán)冷卻水中的物料隨著循環(huán)冷卻水蒸發(fā)造成VOCs排放，主要受循環(huán)冷卻水中泄漏的物料量、循環(huán)水量等因素影響;設(shè)備、管線檢維修過程泄漏是指設(shè)備、管線維修過程中由于卸料、設(shè)備、管線吹掃氣體放空造成的VOCs排放，主要受設(shè)備和管線結(jié)構(gòu)、殘存物料性質(zhì)、掃除方式及被掃除物料處理方式等因素影響;生產(chǎn)裝置非正常生產(chǎn)工況排放主要指非正常和事故工況下通過火炬系統(tǒng)排放的VOCs，主要受物料性質(zhì)和流量、燃料性質(zhì)和流量、燃燒時間、燃燒條件等因素影響。
通過研究各類污染源VOCs的排放特點、影響控制因素，進而研究減少VOCs排放的控制措施和管理要求，更有針對性地制定污染控制標(biāo)準。
我國工業(yè)源VOCs
控制標(biāo)準體系頂層設(shè)計建議
由于我國現(xiàn)行大氣污染源排放標(biāo)準體系主要針對有組織排放源，對以無組織排放為主的VOCs適用性不強，因此建議以VOCs污染控制為試點，調(diào)整污染物控制標(biāo)準體系的設(shè)計思路，從污染物產(chǎn)生的全過程，對污染源實施精細化管理，從而有效控制污染物的排放。
強化VOCs全過程管理
以企業(yè)為監(jiān)管單元，將VOCs的管理重點從末端治理轉(zhuǎn)移到源頭控制、過程監(jiān)管上，通過制定污染控制標(biāo)準，引導(dǎo)企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)工藝、強化設(shè)備選型選材、提高設(shè)計標(biāo)準和施工質(zhì)量、開展設(shè)備泄漏檢測與修復(fù)、加強日常巡檢要求、規(guī)范治理設(shè)施，全面減少VOCs的產(chǎn)生和排放。
實施污染源分類控制
參照美國污染源控制管理思路，在對污染源進行歸類解析基礎(chǔ)上，針對不同類型的污染源分別制定污染控制標(biāo)準。對于涉及行業(yè)數(shù)量大、排放特征基本一致的污染源，制定通用控制標(biāo)準;對于僅存在于特定行業(yè)、排放特征*的污染源，制定行業(yè)或污染物控制標(biāo)準。例如，對于工藝廢氣，各行業(yè)存在較大差異，可以根據(jù)行業(yè)特征，對重點行業(yè)分別制定行業(yè)VOCs控制標(biāo)準，具有針對性地提出控制要求;對于熱、冷供給設(shè)施燃燒煙氣排放，生產(chǎn)設(shè)備機泵、閥門等動、靜密封處泄漏，原料、產(chǎn)品儲存及調(diào)和過程排放等污染源，涉及大多數(shù)生產(chǎn)、儲運行業(yè)，且各行業(yè)排放特征基本相同，可通過大致相同的管理策略對污染物進行控制，分別制定通用污染物控制標(biāo)準進行控制。
排放限值與操作標(biāo)準結(jié)合
控制標(biāo)準要求可根據(jù)具體行業(yè)和污染源特點，針對新、老排放源分別制定要求。在設(shè)計上，從源頭控制污染物排放，應(yīng)包括原材料選擇、工藝選擇、設(shè)備選型等方面;在運行上，強化運行過程中的污染物控制，應(yīng)包括運行操作、設(shè)備檢查、設(shè)備修復(fù)等方面;在治理上，提高污染防治水平，應(yīng)包括措施的采取、控制效率、排放限值等方面。例如，對于有機液體儲罐，可要求優(yōu)化罐型設(shè)計，在滿足安全需要的前提下盡量采用浮頂罐，并控制浮頂上各類開口，減少呼吸氣的排放;對于拱頂罐，應(yīng)提出廢氣回收和蒸汽平衡方面的要求;對于浮頂罐，應(yīng)提出組裝縫隙、密封方式、浮頂開口方式等方面的要求，大限度地減少儲罐的無組織排放;對于油氣回收裝置，應(yīng)提出控制效率或排放限值方面的要求。
建立污染物控制記錄
控制標(biāo)準應(yīng)要求企業(yè)建立詳細的污染臺賬，明確臺賬的形式和內(nèi)容，以及企業(yè)向管理部門報告的時間、形式等。例如對于生產(chǎn)設(shè)備機泵、閥門、法蘭等動、靜密封處泄漏，企業(yè)應(yīng)記錄密封點信息(包括位置、類型、服務(wù)介質(zhì)等)、檢測維修信息(檢測時間、檢測情況、修復(fù)時間、修復(fù)方式、修復(fù)后復(fù)檢情況、檢測人等)，據(jù)此核算VOCs排放量，并應(yīng)定期向管理部門報告。如密封點無法在規(guī)定時間完成修復(fù)，則應(yīng)及時向管理部門報告。
此外，控制標(biāo)準還應(yīng)結(jié)合國家大氣污染物優(yōu)先控制清單，要求企業(yè)在申報VOCs總體排放情況的同時，申報特定污染物的排放情況。